光合成は、植物や一部のバクテリアが太陽エネルギーを使用して糖を生成するプロセスです。 このプロセスは、光エネルギーを化学エネルギーに変換し、それが糖に蓄えられます。 このプロセスは2つの理由で重要です。 まず、光合成は、他のすべての生物が生き残るために使用するエネルギーを提供します。 第二に、光合成は大気から二酸化炭素を取り除き、生命を維持する酸素に置き換えます。 このプロセスには3つの基本的な反応物が含まれ、3つの主要な生成物が生成されます。
TL; DR（長すぎる; 読んでいない）
光合成の反応物は光エネルギー、水、二酸化炭素、クロロフィルであり、生成物はブドウ糖（砂糖）、酸素、水です。
光合成反応物
光合成プロセスには、いくつかの単純な反応物が必要です。 水は最初に必要な反応物です。 植物はその根系を通して水を獲得します。 次に必要な反応物は二酸化炭素です。 植物は葉を通してこのガスを吸収します。 最後に必要な反応物は光エネルギーです。 植物はクロロフィルと呼ばれる緑色の色素を通してこのエネルギーを吸収します。 この葉緑素は、植物の葉緑体にあります。
光合成の産物
光合成プロセスはいくつかの製品を生産します。 最初の製品、そしてプロセスの主な理由は、単糖です。 ブドウ糖と呼ばれるこの砂糖は、太陽エネルギーを化学エネルギーに変換した最終結果です。 これは、植物が使用したり、他の生物が消費したりできる蓄積エネルギーを表します。 酸素も光合成の産物です。 この酸素は、植物の葉を通して大気中に放出されます。 水も光合成の産物です。 この水は、二酸化炭素分子の酸素原子から生成されます。 大気中に放出される酸素分子は、二酸化炭素分子からではなく、元の水分子からのみ発生します。
光依存プロセス
光合成は2段階のプロセスです。 最初の段階は、太陽光を必要とするため、光依存プロセスまたは光反応と呼ばれます。 この段階で、光エネルギーはアデノシン三リン酸（ATP）とNADPHに変換されます。 ATPは蓄積された化学エネルギーを表します。 これらの光反応生成物は、光合成プロセスの第2段階で植物によって使用されます。
光に依存しないプロセス
光合成プロセスの第2段階は、光に依存しないプロセス、つまり暗反応です。 この段階では、ATPとNADPHを使用して化学結合を切断し、新しい結合を形成します。 二酸化炭素分子の結合が壊れています。 これにより、炭素原子がいくつかの水分子に結合してグルコースを形成することができます。 二酸化炭素からの酸素原子は遊離水素原子に結合しています。 この結合により水が生成されます。 元の水分子からの遊離酸素原子は大気に放出されます。
全体的なプロセス
全体として見ると、光合成プロセスは12の水分子、6つの二酸化炭素を利用します 1つのブドウ糖分子、6つの水分子および6つの酸素を生成する分子と光エネルギー 分子。 これは、次の化学式で表すことができます。
12H_2O + 6CO_2 + \ text {light energy} = C_6H_ {12} O_6 + 6H_2O + 6O_2
結果として生じる酸素は、二酸化炭素ではなく、元の水分子から生成されることを覚えておくことが重要です。 この区別は、無酸素光合成を検討するときに重要になります。